JP3840250B2

JP3840250B2 - 閉鎖循環式養殖システム及びｐＨ調整装置

Info

Publication number: JP3840250B2
Application number: JP2005023112A
Authority: JP
Inventors: 慶文狩集; 伸真継; 伸也広田
Original assignee: 株式会社陸上養殖工学研究所
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2006204235A

Description

本発明は、陸上において、海水（人工海水を含む）を浄化しながら閉鎖系で循環させて再利用しながら、飼育水槽で魚介類を養殖したり一時的に蓄養したりするようにした閉鎖循環式養殖システム及びｐＨ調整装置に関するものである。

海水面から離れた陸上地点で、食用あるいは鑑賞用の魚介類を飼育する閉鎖循環式養殖システムが従来から検討されている。この閉鎖循環式養殖システムでは、飼育魚介類の排泄物や残餌等を飼育水槽から除去する処理を、周辺環境への排出希釈によることなく、システム内で行なう必要がある。

このために、飼育水槽に海水を循環させる浄化用循環経路を接続し、この循環経路に物理的ろ過装置や生物浄化槽を設け、飼育水槽の海水を循環させる間に、魚介類の排泄物や残餌等の固形物を物理的ろ過装置においてろ過して除去し、さらに魚介類の排泄物に起因するアンモニアを生物浄化槽において硝化菌等の微生物で硝化して除去することによって、海水の浄化を行なうようにしている（例えば特許文献１等参照）。

このように魚介類の排泄物に起因する海水中のアンモニアを、硝化菌等の微生物で硝化して除去するようにすると、硝酸成分の生成によって海水のｐＨが低下し、魚介類の飼育環境が悪化する。そこで、ｐＨの低下を防ぐために海水にアルカリ剤を添加してｐＨ調整を行なうようにしている。
特開平１１−２２５６１６号公報

上記のアルカリ剤としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム等が用いられているが、アルカリ剤中のナトリウムやカルシウムが循環閉鎖系の海水中に蓄積され、塩分上昇、海水イオン成分のバランスのくずれが発生し、魚介類の飼育に不調をきたすおそれがあった。このため、循環閉鎖系の海水の交換なしでは、養殖継続は困難になるものであった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アルカリ剤を用いる必要なくｐＨ調整を行なうことができ、海水の交換をする必要なく魚介類の養殖を行なうことができる閉鎖循環式養殖システムを提供することを目的とするものであり、さらにアルカリ剤を用いる必要なくｐＨ調整を行なうことができるｐＨ調整装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る閉鎖循環式養殖システムは、飼育水槽１の海水Ｓを浄化しながら循環させて飼育水槽１内で魚介類を飼育するようにした閉鎖循環式養殖システムにおいて、隔膜２で仕切られた陽極室３と陰極室４とを備え、飼育水槽１から供給される海水Ｓを電気分解する電解槽５と、陽極室３から海水Ｓが供給される曝気槽８と、水面より上の空間部１４が曝気槽８の水面より上の空間部１５と連通され、水Ｗが貯溜あるいは通水されている塩素溶解槽１０と、塩素溶解槽１０の空間部１４の空気を曝気槽８の海水Ｓ中及び塩素溶解槽１０の水Ｗ中に噴出して曝気する散気装置１６と、曝気槽８から供給される海水Ｓ中に残留する活性塩素を炭化剤６で中和する中和槽７と、陰極室４から供給される海水Ｓと中和槽７から供給される海水Ｓを混合して飼育水槽１に返送する混合槽９とを備えて形成されるｐＨ調整装置１００を具備して成ることを特徴とするものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、電解槽５の隔膜２をカチオン交換膜で形成し、陽極室３を通過する通水量を陰極室４を通過する通水量の１／２０以下に設定して成ることを特徴とするものである。

また請求項３の発明は、請求項１又は２において、電解槽５内の隔膜２で仕切られる室の陽極と陰極を切り換える電極切替手段１１と、飼育水槽１から電解槽５の陽極室３と陰極室４とに海水Ｓを供給する流路を切り換える流路切替手段１２と、陽極室３と陰極室４から曝気槽８と混合槽９に海水Ｓを供給する流路を切替える流路切替手段１３とを具備して成ることを特徴とするものである。

また請求項４の発明は、カルシウム塩とストロンチウム塩を含む電解質が添加された電解質添加水を供給する電解質供給流路１７と、飼育水槽１から電解槽５に海水Ｓを供給する海水供給流路１８に設けられ、電解質供給流路１７を海水供給流路１８に接続する流路切替手段１９と、飼育水槽１の水面を検知する水面検知手段２０とを備え、水面検知手段２０による検知水面が設定高さ以上の場合に海水供給流路１８への電解質供給流路１７の流通を遮断すると共に飼育水槽１から電解槽５に海水Ｓを流通させ、且つ検知水面が設定高さ以下の場合に飼育水槽１から電解槽５への海水Ｓの流通を遮断すると共に電解質供給流路１７から海水供給流路１８に電解質添加水を流通させるよう、流路切換手段１９を作動させて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係るｐＨ調整装置は、隔膜２で仕切られた陽極室３と陰極室４とを備え、海水Ｓを電気分解する電解槽５と、陽極室３から海水Ｓが供給される曝気槽８と、水面より上の空間部１４が曝気槽８の水面より上の空間部１５と連通され、水Ｗが貯溜あるいは通水されている塩素溶解槽１０と、塩素溶解槽１０の空間部１４の空気を曝気槽８の海水Ｓ中及び塩素溶解槽１０の水Ｗ中に噴出して曝気する散気装置１６と、曝気槽８から供給される海水Ｓ中に残留する活性塩素を炭化剤６で中和する中和槽７と、陰極室４から供給される海水Ｓと中和槽７から供給される海水Ｓを混合して飼育水槽１に返送する混合槽９とを具備して成ることを特徴とするものである。

電解槽５で海水Ｓを電気分解すると、隔膜２で仕切られた陽極室３では海水Ｓは酸性に、陰極室４では海水Ｓはアルカリ性になり、陽極室３の酸性の海水Ｓ中の塩素の一部は曝気槽８内での曝気で気化されると共に塩素溶解槽１０の水Ｗ中に溶解して除去され、曝気槽８内の海水ＳのｐＨは上昇する。そして曝気槽８から中和槽７を通してさらに塩素が除去された状態で供給される海水Ｓと、電解槽５の陰極室４から供給される海水Ｓとを混合槽９で混合すると、混合した海水ＳのｐＨは電気分解する前の海水ＳのｐＨより上昇し、ｐＨ調整をすることができる。

従って、このように混合槽９で混合してｐＨ調整した海水Ｓを飼育水槽１に返送することによって、アルカリ剤を用いるような必要なく、飼育水槽１の海水ＳのｐＨ調整を行なうことができるものであり、海水Ｓの交換をする必要なく魚介類の養殖を行なうことが可能になる。

また曝気槽８内で曝気して気化させた塩素を塩素溶解槽１０の水Ｗ中に溶解させて塩素の除去を行なうにあたって、曝気槽８内での曝気風量や、塩素溶解槽１０中に貯溜された水の量や通水量を調整することによって、塩素の除去量を調整することができ、塩素除去量のこの調整によって海水ＳのｐＨを調整をすることができる。さらに、中和槽７に供給される海水Ｓ中の活性塩素は曝気槽８で減少されているので、中和槽７を小型化することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、魚介類が飼育される飼育水槽１には浄水用循環経路４５とｐＨ調整用循環経路２１とが接続してある。浄水用循環経路４５には循環ポンプ２２、ろ過槽２３、生物浄化槽２４が水の流れに沿った順に接続してあり、循環ポンプ２２の働きで、飼育水槽１の海水Ｓはろ過槽２３と生物浄化槽２４を通過した後に飼育水槽１に返送されるというように、浄化用循環経路４５を通して循環させるようにしてある。そして魚介類の排泄物や残餌等の固形物はろ過槽２３においてろ過して除去し、また魚介類の排泄物に起因するアンモニアは生物浄化槽２４において硝化菌等の微生物で硝化して除去し、飼育水槽１の海水Ｓを浄化するようにしてある。

一方、ｐＨ調整用循環経路２１には、流路切替手段１２を構成する電磁式の切替弁１２ａ、電解槽５、流路切替手段１３を構成する電磁式の切替弁１３ａ、塩素溶解槽１０を付設した曝気槽８、中和槽７、混合槽９を水の流れに沿った順に接続して、ｐＨ調整装置１００を形成するようにしてあり、ｐＨ調整用循環経路２１の適所には飼育水槽１の海水Ｓを循環させるための循環ポンプ（図示省略）が接続してある。

電解槽５の槽内は隔膜２で仕切って二つの室が形成してあり、各室内にはそれぞれ電極２５ａ，２５ｂが配置してある。そして電極２５ａ，２５ｂには直流電源２８が接続してあり、陽極に設定した電極２５ａが配置された室が陽極室３、陰極に設定した電極２５ｂが配置された室が陰極室４となるものである。切替弁１２ａと電解槽５の間のｐＨ調整用循環経路２１はパラレルな二つの流路２６ａ，２６ｂから形成してあり、一方の流路２６ａを切替弁１２ａと陽極室３の間に、他方の流路２６ｂを切替弁１２ａと陰極室４の間にそれぞれ接続するようにしてある。また電解槽５と切替弁１３ａの間のｐＨ調整用循環経路２１はパラレルな二つの流路２７ａ，２７ｂから形成してあり、一方の流路２７ａを陽極室３と切替弁１３ａの間に、他方の流路２７ｂを陰極室４と切替弁１３ａの間に接続するようにしてある。さらに切替弁１３ａより下流側のｐＨ調整用循環経路２１はパラレルな二つの流路３１ａ，３１ｂに分岐してあり、一方の流路３１ａは曝気槽８の上部に接続してある。他方の流路３１ｂは混合槽９に接続してある。また曝気槽８の下部と中和槽７の下部との間に流路３０が接続してあり、中和槽７の上部と混合槽９の間に流路３２が接続してある。この流路３０，３２もｐＨ調整用循環経路２１の一部をなすものである。

曝気槽８は密閉容器で形成してあり、またこの曝気槽８に隣接して密閉容器で形成される塩素溶解槽１０が配置してある。曝気槽８には陽極室３から海水Ｓが供給されるが、塩素溶解槽１０内には所定量の水道水などの水Ｗが貯溜してある。塩素溶解槽１０内にはこのように水Ｗを貯溜して、所定時間毎に排水して水Ｗを入れ換えるようにする他に、所定流通水量で水をｐＨ調整装置１００を運転している間、常時通水させるようにしてもよい。さらに水Ｗに塩素吸収のための亜硫酸ナトリウムやチオ硫酸ナトリウムなどの薬剤を添加するようにしてもよい。また曝気槽８内の海水Ｓの水面より上の密閉された空間部１５と、塩素溶解槽１０内の水Ｗの水面より上の密閉された空間部１４とに一端と他端が開口するように、曝気槽８と塩素溶解槽１０との間に連通空気路３７が接続してある。

さらに曝気槽８と塩素溶解槽１０には散気装置１６が設けてある。散気装置１６は、曝気槽８内において海水Ｓ中に浸漬されるように配置される散気管４７と、塩素溶解槽１０内において水Ｗ中に浸漬されるように配置される散気管４８と、散気管４７，４８と送気配管４９，５０を通して接続され、且つ塩素溶解槽１０に水Ｗの水面より上の空間部１４内に吸気配管５１を通して接続されるエアポンプ５２とを具備して形成されるものである。

上記のものにあって、飼育水槽１の海水Ｓは切替弁１２ａを通して電解槽５に供給されるが、海水Ｓは切替弁１２ａで流路２６ａ，２６ｂに分岐されて陽極室３と陰極室４を通過し、この際に電気分解される。このように電気分解を行なうことによって、陽極室３を通過する海水Ｓは酸性に、陰極室４を通過する海水Ｓはアルカリ性に調整されるものであり、陽極室３では陽極反応によって、海水Ｓ中の食塩から次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や塩素（Ｃｌ_２）などの活性塩素が生成される。ここで、切替弁１２ａ内の水路の径の設定によって、切替弁１２ａから流路２６ａを通過して陽極室３に流される海水Ｓの通水量が、切替弁１２ａから流路２６ｂを通過して陰極室４に流される海水Ｓの通水量の１／２０以下になるようにしてある。このように陽極室３の通水量を少なくすることによって、陽極室３で生成される酸性水のｐＨを４以下にすることができる。陰極室４に流される海水Ｓの通水量に対する陽極室４に流される海水Ｓの通水量の下限は特に設定されないが、１／１００程度が装置の実用上の限界である。

ここで、電解槽５の陽極室３と陰極室４を仕切る隔膜２としては、カチオン交換膜を用いるのが好ましい。海水Ｓを電気分解することによって陽極室３に生成される次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や塩素（Ｃｌ_２）などの活性塩素は魚毒作用があるが、陰極室４を通過する海水Ｓは後述のように飼育水槽１に返送されるので、陰極室４を通過する海水Ｓにこの活性塩素が混入すると飼育水槽１中の魚介類に悪影響を及ぼすおそれがある。カチオン交換膜はこのような活性塩素を通過させないので、陽極室３で生成された活性塩素が陰極室４の海水Ｓに混入することを防いで、飼育水槽１中の魚介類に悪影響を及ぼすことを未然に防止することができるものである。

上記のように電解槽５で電解された陽極室３の酸性の海水Ｓは流路２７ａから切替弁１３ａを通過し、さらに流路３１ａから曝気槽８に供給される。また陰極室４のアルカリ性の海水Ｓは流路２７ｂから切替弁１３ａを通過し、さらに流路３１ｂから混合槽９に供給される。

そして陽極室３からの酸性の海水Ｓは曝気槽８に流入するが、このとき、塩素溶解槽１０の空間部１４内の空気が吸気配管５１を通してエアポンプ５２に吸入され、この空気はエアポンプ５２から送気配管４９，５０を通して送り出され、曝気槽８内の海水Ｓ中に散気管４７から吐出されると共に、塩素溶解槽１０内の水Ｗ中に散気管４８から吐出される。このように曝気槽８内の海水Ｓ中に空気を吐出させて曝気することによって、海水Ｓが攪拌されて海水Ｓ中に溶解している塩素（Ｃｌ_２）の一部が気化して空間部１５に放出される。この気化した塩素ガスは、塩素溶解槽１０の空間部１４の空気がエアポンプ５２に吸入されるのに伴って、曝気槽８の空間部１５から塩素溶解槽１０の空間部１４へ移流し、さらにエアポンプ５２に吸引されて散気管４７，４８から曝気槽８内の海水Ｓ中や塩素溶解槽１０内の水Ｗ中に吐出される。このように塩素ガスを含む空気を塩素溶解槽１０内の水Ｗ中に吐出させて曝気させることによって、塩素ガスの一部を塩素溶解槽１０の水Ｗ中に溶解させることができるものである。このとき、上記のように流路３１ａを曝気槽８の上部に接続して、海水Ｓが曝気槽８の槽内壁に沿って流下させるようにすることによって、この流入の際の曝気効果で海水Ｓ中の塩素の一部を追い出して空間部１５に放出することができ、海水Ｓ中からの塩素の除去効率を高めることができるものである。

このように陽極室３から曝気槽８に供給される海水Ｓ中の塩素の一部は曝気によって塩素ガスとして放出され、この放出された塩素ガスの一部は塩素溶解槽１０の水Ｗに溶解し、曝気槽８内の海水Ｓ中の塩素の一部を除去することができるものである。そして、曝気槽８内の海水Ｓ中の塩素の除去量は、曝気槽８内での曝気風量や、塩素溶解槽１０中に貯溜された水の量や通水量を調整することによって調整することができる。すなわち、曝気槽８の曝気風量を多くすることによって海水Ｓからの塩素ガスの放出量を多くすることができると共に、曝気風量を少なくすることによって海水Ｓからの塩素ガスの放出量を少なくすることができるものであり、また塩素溶解槽１０の貯溜水量や通水量を多くすることによって水Ｗ中への塩素ガスの溶解量を多くすることができると共に、貯溜水量や通水量を少なくすることによって水Ｗ中への塩素ガスの溶解量を少なくすることができるものであり、曝気槽８内の曝気風量や、塩素溶解槽１０の貯溜水量や通水量を制御することによって、海水Ｓからの塩素ガスの放出量と水Ｗへの塩素ガスの溶解量を調整し、海水Ｓ中の塩素の除去量を調整することができるものである。そしてこのように海水Ｓ中の塩素の除去量を調整することによって、海水ＳのｐＨを調整することができるものである。

上記のように曝気槽８内で塩素の一部を除去した海水Ｓは、流路３０を通して中和槽７に供給される。中和槽７は活性炭などの粒状あるいはペレット状の炭化剤６を充填してカラム状に形成してあり、海水Ｓを連続通水するようにしてある。そして海水Ｓを中和槽７に通過させると、海水Ｓ中の次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や塩素（Ｃｌ_２）などの活性塩素が還元されて中和され、魚毒作用を有するこれらの活性塩素は、魚毒性のない塩酸（ＨＣｌ）に変換される。このとき、海水Ｓを炭化剤６に接触させて活性塩素を塩酸に変換させる還元中和反応は、海水ＳのｐＨが４以下であるときに効果的に行なわれる。このために、上記のように陽極室３の通水量を少なくして海水ＳのｐＨが４以下になるようにしているものである。また陽極室３の電気分解で、海水Ｓ中に微量含まれる臭素から臭素酸（ＨＢｒＯ_３）が生成されており、この臭素酸も魚毒作用を有するが、ｐＨ４以下で海水Ｓを炭化剤６に接触させることによって、この臭素酸を魚毒性のない臭化水素（ＨＢｒ）に中和して変換することができるものである。海水ＳのｐＨが４を超えて大きいと、有機塩素化物や臭素化物ができ易くなるものである。さらにこのようにｐＨが低く酸性度が高いと、中和槽７内での微生物の繁殖を抑制することができ、中和槽７が微生物の繁殖による生物膜で詰まるというようなこともなくなるものである。

上記のように、電解槽５の陽極室３で電解された酸性の海水Ｓは塩素の一部が曝気槽８で除去された後、中和槽７に供給されるので、海水Ｓを炭化剤６に接触させて海水Ｓ中の塩素（Ｃｌ_２）を塩酸（ＨＣｌ）に変換させる際の塩酸の生成量は少なくなる。従って、この塩酸の生成量の低下に伴って、中和槽７内の海水ＳのｐＨは上昇する。またこのように中和槽７に供給される海水Ｓは塩素の一部が曝気槽８で除去されているので、海水Ｓ中の活性塩素を処理するのに必要な炭化剤６の量が少なくて済み、中和槽７を小型化することが可能になるものであり、さらに中和槽７での魚毒性物質の除去を確実に行なうことができるものである。

そして、電解槽５の陽極室３で電解された酸性の海水Ｓは上記のように曝気槽８及び中和槽７で処理された後、流路３２を通して混合槽９に供給される。混合槽９には上記のように陰極室４で電解されたアルカリ性の海水Ｓが供給されているので、混合槽９内でこのアルカリ性の海水Ｓに酸性の海水Ｓが混合される。このとき、陽極室３で電解された酸性の海水Ｓは上記のように曝気槽８で塩素の一部が除去されていると共に中和槽７内で塩素の一部が除去されており、ｐＨが高められている。従って、混合槽９内で混合した海水ＳのｐＨは、飼育水槽１から電解槽５に送られる電気分解前の海水ＳのｐＨよりも高くなり、ｐＨを高めた状態で混合槽９から飼育水槽１に返送されるものである。

このようにして、飼育水槽１の海水Ｓを、ｐＨを高めた状態で混合槽９から飼育水槽１に返送するようにｐＨ調整循環経路２１で循環させることによって、飼育水槽１内の海水ＳのｐＨが低下することを防ぐｐＨ調整を行なうことができるものである。中和槽７内での海水ＳのｐＨ上昇は、上記のように曝気槽８で塩素を除去する量を制御することによって、調整することができるものであり、飼育水槽１内の海水ＳのｐＨ調整を正確に行なうことが可能である。そしてｐＨ調整はこのように電気分解で行なうことができ、アルカリ剤の添加をする必要がないので、アルカリ剤中に含まれるナトリウムやカルシウムが海水Ｓ中に蓄積されて、塩分上昇や海水Ｓのイオン成分のバランスのくずれが発生するようなことがなく、海水Ｓを交換をするような必要がなくなるものである。

ここで、ｐＨ調整装置１００による上記のｐＨ調整の運転は、飼育水槽１での餌供給量に応じた運転時間を設定して、所定の時間ごとに、所定時間行なわれるようにするのがよい。尚、電解槽５の陰極室４で電解されたアルカリ性の海水Ｓを飼育水槽１に直接返送し、曝気槽８及び中和槽７で処理された酸性の海水Ｓを中和槽７から飼育水槽１に直接返送することによっても、同様にｐＨ調整を行なうことが可能である。

ここで、上記のように電解槽５で海水Ｓを電気分解すると、陰極に水酸化マグネシウムなどが析出し、このまま放置すると電極が析出物で覆われ、電流値が低下して電気分解の効率が低下し、場合によっては電解槽５内が閉塞されることもある。そこで、電解槽５に設けられる電極２５ａ，２５ｂはタイマー付き切替えスイッチなどで形成される電極切替手段１１を介して直流電源２８に接続してあり、所定時間毎あるいは所定通水流量毎に電極２５ａ，２５ｂの陽極と陰極が切替えられるようにしてある。図１の実施の形態では、電極２５ａを陽極、電極２５ｂを陰極に設定して、陽極室３と陰極室４が形成されるようにしてあるが、電極２５ａを陰極、電極２５ｂを陽極に切替えると、室３が陰極室に、室４が陽極室となる。尚、この電極切替えの前後に、電気分解を行なわない状態で電解槽５に通水のみを行なう洗浄モードを設け、脱塩素や中和されていない酸性の海水がアルカリ性の海水に混入することを防ぐようにするのが好ましい。

そしてこのように電極切替手段１１で陽極と陰極を切替えると、これに連動して、流路切替手段１２の切替弁１２ａと流路切替手段１３の切替弁１３ａが切り替わり、室３と室４への通水流量が上記と逆になり、また陽極室となる室４から曝気槽８に海水Ｓが供給されると共に陰極室となる室３から混合槽９に海水Ｓが供給されるようになる。このようにして上記と同様にして海水Ｓの電解分解によるｐＨ調整を行なうことができるものであり、電極の陰陽の切替によって電極の表面に析出した水酸化マグネシウムを海水Ｓに溶解させ、電極が析出物で被覆されることを防ぐことができるものである。

図２は本発明の他の実施の形態を示すものであり、ｐＨ調整用循環経路２１の一部をなす飼育水槽１と電解槽５の間の海水供給流路１８に、飼育水槽１と上記の流路切替手段１２との間において電磁式の切替弁１９ａで形成される流路切替手段１９が設けてある。また飼育水槽１には水面検知手段２０が設けてある。水面検知手段２０は下端の高さが異なる複数本の検知素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃを設けた水位センサー２０ａで形成してあり、検知素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃを飼育水槽１の水面下に浸漬し、いずれの検知素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃの下端に水面が接触するかで、飼育水槽１内の水位を検知するようにしてある。この水位センサー２０ａは切替弁１９ａに電気的に接続してあり、水位センサー２０ａによって検知される飼育水槽１内の海水の水位に応じて、切替弁１９ａが切替え作動するようにしてある。

また、水道配管や地下水供給配管などで形成される淡水供給配管５５を塩素溶解用水供給路５６と電解質供給流路１７の二つに分岐し、一方の塩素溶解用水供給路５６を塩素溶解槽１０に接続し、塩素溶解槽１０への水Ｗの供給を行なうようにしてある。他方の電解質供給流路１７は切替弁１９ａに接続し、切替弁１９ａを介して海水供給流路１８に電解質供給流路１７を接続するようにしてある。この電解質供給流路１７の途中には電解質添加筒５７が設けてあり、電解質添加筒５７に電解質供給槽５８から電解質の粒剤や錠剤が供給されるようになっている。そして電解質添加筒５７内を淡水が通過する際に、電解質供給槽５８から供給される電解質が淡水に添加され、淡水に電解質を含有させることができるものである。この電解質としては、塩化カルシウムなどのカルシウム塩と、塩化ストロンチウムなどのストロンチウム塩とを含むものが用いられるものである。

上記のほかの構成は図１のものと同じであり、ｐＨ調整装置１００は図１のものに切替弁１９ａ、水位センサー２０ａ、電解質添加筒５７などを付加したものとして形成されるものである。

ここで、閉鎖循環式養殖システムでは、飼育水槽１の海水Ｓの水温を高水温に設定して、飼育魚介類の成長促進を図るようにしており、水分蒸発によって飼育水槽１の海水Ｓの水位が低下すると共に海水Ｓの濃度が上昇する。このために水分蒸発を補うように淡水を補充することが必要である。また特にエビなどの甲殻類を飼育する場合、甲殻類は飼育水槽１の海水Ｓ中のカルシウムやストロンチウムを吸収して甲殻を形成し、しかも甲殻類は繰り返して脱皮するために、海水Ｓ中のカルシウムやストロンチウムが減少する。

そこで図２の実施の形態は、ｐＨ調整装置１００を用いて淡水の補充と、減少成分の補給を行ない、飼育水槽１の海水Ｓの海水質を安定化させるようにしたものである。すなわち、飼育水槽１の海水Ｓの水面が例えば水位センサー２０ａの検知素子５４ｃの下端よりも高い場合など、水位センサー２０ａで検知される飼育水槽１の水面が設定された所定水位より高い場合は、流路切替手段１９の切替弁１９ａは海水供給流路１８への電解質供給流路１７の流通を遮断し、且つ飼育水槽１から電解槽５に海水Ｓを流通させるように流路の切替を行なっており、図１の場合と同様にしてｐＨ調整装置１００でｐＨ調整する通常の運転を行なうことができる。

次に、飼育水槽１内の海水Ｓの水分蒸発で水面が低下し、例えば水位センサー２０ａの検知素子５４ｃの下端よりも低くなる場合など、水位センサー２０ａで検知される飼育水槽１の水面が設定された所定水位より低下すると、飼育水槽１から電解槽５への海水Ｓの流通を遮断し、且つ電解質供給流路１７から海水供給流路１８への流通を開放するように、流路切替手段１９の切替弁１９ａは切り替わる。このように電解質供給流路１７から海水供給流路１８への流通が開放されると、淡水供給配管５５から電解質供給流路１８に淡水が流れ、淡水が電解質添加筒５７を通過する際にカルシウム塩とストロンチウム塩を含む電解質が淡水に添加される。淡水へのこれらのカルシウム塩やストロンチウム塩の添加溶解濃度は０．０１〜０．１質量％程度になるように設定するのが好ましい。そしてこのように電解質を添加した水は電解質供給流路１７から切替弁１９ａを介して海水供給流路１８に流入し、この電解質添加水は海水供給流路１８を通して電解槽５に供給される。このとき、飼育水槽１と切替弁１９ａの間において海水供給流路１８に逆止弁（図示省略）を設けて、電解質添加水が飼育水槽１の側へ逆流することを防止するようにするのが望ましい。

そして、電解質添加水は図１の場合と同様に、電解槽５で電気分解され、アルカリ性水は混合槽９に供給されると共に、酸性水は曝気槽８と中和槽７で処理された後に混合槽９に供給される。そして混合槽９で混合された後に、飼育水槽１に供給される。このように、ｐＨ調整を行ないながら電解質添加水を飼育水槽１に供給して、飼育水槽１の海水Ｓに淡水を補充して海水濃度を安定化させることができると共に、カルシウムやストロンチウムを飼育水槽１の海水Ｓに補給して減少成分の補充を行ない、飼育水槽１の海水Ｓの海水質を安定化させることができるものである。この電解水添加水を飼育水槽１に補充する運転の際には、電解槽５の電極の陽極・陰極の切り替えや、通水経路の切り替えを行なうことは不要である。

上記のように電解質を添加した淡水を補充して飼育水槽１の海水Ｓの水位が上昇し、例えば海水Ｓの水面が水位センサー２０ａの検知素子５４ｂの下端よりも高くなるなど、水位センサー２０ａで検知される飼育水槽１の水面が設定された所定水位より高くなると、海水供給流路１８への電解質供給流路１７の流通を遮断し、且つ飼育水槽１から電解槽５に海水Ｓを流通させるように流路切替手段１９の切替弁１９ａが切り替わり、図１の場合と同様にしてｐＨ調整装置１００でｐＨ調整する通常の運転に復帰する。

尚、上記のように各実施形態においては、ｐＨ調整装置１００を備えた閉鎖循環式養殖システムを例示しているが、ｐＨ調整装置１００は、閉鎖循環式養殖システムの飼育水槽１からの海水に限らず、所望の海水に対してアルカリ剤を用いずにｐＨ調整を行なうことができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。本発明の他の実施の形態の一例を示す概略図である。

符号の説明

１飼育水槽
２隔膜
３陽極室
４陰極室
５電解槽
６炭化剤
７中和槽
８曝気槽
９混合槽
１０塩素溶解槽
１１電極切替手段
１２流路切替手段
１３流路切替手段
１４空間部
１５空間部
１６散気装置
１７電解質供給流路
１８海水供給流路
１９流路切替手段
２０水面検知手段
１００ｐＨ調整装置

Claims

飼育水槽の海水を浄化しながら循環させて飼育水槽内で魚介類を飼育するようにした閉鎖循環式養殖システムにおいて、隔膜で仕切られた陽極室と陰極室とを備え、飼育水槽から供給される海水を電気分解する電解槽と、陽極室から海水が供給される曝気槽と、水面より上の空間部が曝気槽の水面より上の空間部と連通され、水が貯溜あるいは通水されている塩素溶解槽と、塩素溶解槽の空間部の空気を曝気槽の海水中及び塩素溶解槽の水中に噴出して曝気する散気装置と、曝気槽から供給される海水中に残留する活性塩素を炭化剤で中和する中和槽と、陰極室から供給される海水と中和槽から供給される海水を混合して飼育水槽に返送する混合槽とを備えて形成されるｐＨ調整装置を具備して成ることを特徴とする閉鎖循環式養殖システム。
電解槽の隔膜をカチオン交換膜で形成し、陽極室を通過する通水量を陰極室を通過する通水量の１／２０以下に設定して成ることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖循環式養殖システム。
電解槽内の隔膜で仕切られる室の陽極と陰極を切り換える電極切替手段と、飼育水槽から電解槽の陽極室と陰極室とに海水を供給する流路を切り換える流路切替手段と、陽極室と陰極室から曝気槽と混合槽に海水を供給する流路を切替える流路切替手段とを具備して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の閉鎖循環式養殖システム。
カルシウム塩とストロンチウム塩を含む電解質が添加された電解質添加水を供給する電解質供給流路と、飼育水槽から電解槽に海水を供給する海水供給流路に設けられ、電解質供給流路を海水供給流路に接続する流路切替手段と、飼育水槽の水面を検知する水面検知手段とを備え、水面検知手段による検知水面が設定高さ以上の場合に海水供給流路への電解質供給流路の流通を遮断すると共に飼育水槽から電解槽に海水を流通させ、且つ検知水面が設定高さ以下の場合に飼育水槽から電解槽への海水の流通を遮断すると共に電解質供給流路から海水供給流路に電解質添加水を流通させるよう、流路切換手段を作動させて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の閉鎖循環式養殖システム。
隔膜で仕切られた陽極室と陰極室とを備え、飼育水槽から供給される海水を電気分解する電解槽と、陽極室から供給される曝気槽と、水面より上の空間部が曝気槽の水面より上の空間部と連通され、水が貯溜あるいは通水されている塩素溶解槽と、塩素溶解槽の空間部の空気を曝気槽の水中及び塩素溶解槽の水中に噴出して曝気する散気装置と、曝気槽から供給される海水中に残留する活性塩素を炭化剤で中和する中和槽と、陰極室から供給される海水と中和槽から供給される海水を混合して飼育水槽に返送する混合槽とを具備して成ることを特徴とするｐＨ調整装置。